CN108355362A - 智能控制模型飞机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了智能控制模型飞机及其控制方法，通过在控制电路中增加陀螺仪以检测飞行状态传送至控制单元，左右机翼上各铰接有一副翼，机身尾部还铰接有一水平尾翼和垂直尾翼，机身上设有一副翼舵机在控制电路控制下带动左右两个副翼相互反向转动，机身上设有一水平尾翼舵机在控制电路控制下带动水平尾翼上下转动，机身上设有一垂直尾翼舵机在控制电路控制下带动垂直尾翼左右转动。增加了飞行操控的容易程度，并可以增加设置相关特征功能按钮，实现智能一键特技飞行操作，降低了操控难度，提升了用户体验。

Description

智能控制模型飞机及其控制方法

技术领域

本发明涉及玩具领域，具体而言，涉及智能控制模型飞机及其控制方法。

背景技术

现有的模型飞机中一般通过遥控器等部件发送控制指令来控制，普通人可以做到简单的飞行操作控制，但要进行复杂的飞行操作，比如悬停、翻滚等特技花样动作，因为涉及复杂的舵面控制，需要长期的操作经验和技巧，一般人很难实现。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了智能控制模型飞机及其控制方法。

其技术方案如下：一种智能控制模型飞机，所述智能控制的模型飞机包括遥控器、机身、控制电路、电源、一个以上驱动装置和螺旋桨，机身上设有左右机翼，所述控制电路、电源、驱动装置和螺旋桨设置于机身上，所述驱动装置包括电机和传动机构，所述遥控器通过其上的反射单元将控制指令经控制电路上的接收单元传输到控制单元实现操控，所述控制电路上还设有陀螺仪用以检测飞行状态传送至控制单元，所述左右机翼上各铰接有一副翼，所述机身尾部还铰接有一水平尾翼和垂直尾翼，所述机身上设有一副翼舵机在控制电路控制下带动左右两个副翼相互反向转动，所述机身上设有一水平尾翼舵机在控制电路控制下带动水平尾翼上下转动，所述机身上设有一垂直尾翼舵机在控制电路控制下带动垂直尾翼左右转动。

优选所述陀螺仪为六轴陀螺仪，也叫六轴动作感应器，是三轴陀螺仪和加速计的合称。

优选所述驱动装置和螺旋桨为一个，设置于机身头部。

优选所述副翼舵机通过其上的摇杆左右两端分别各铰接一根连杆再铰接到左右副翼带动转动。

优选所述水平尾翼舵机通过其上的摇杆铰接一根连杆再铰接到水平尾翼带动转动。

优选所述垂直尾翼舵机通过其上的摇杆铰接一根连杆再铰接到垂直尾翼带动转动。

优选所述遥控器上设有悬停按钮，用以按动后依次控制水平尾翼上翘、左右两个副翼相互反向转动、水平尾翼复位实现竖直悬停飞行。

优选所述遥控器上设有侧身翻滚按钮，用以按动后依次控制左右两个副翼相互反向转动、侧身翻滚360度后左右两个副翼复位。

优选所述遥控器上设有翻滚按钮，用以按动后依次控制水平尾翼上翘、翻滚360度后水平尾翼复位。

优选所述遥控器上设有倒飞按钮，用以按动后依次控制左右两个副翼相互反向转动、侧身翻转180度后左右两个副翼复位。

一种用于智能控制模型飞机的一键悬停方法，所述遥控器上设有悬停按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的悬停按钮；

B、控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼转动上翘使机尾下压直至机身竖直；

C、陀螺仪检测机身竖直后，控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼复位同时控制副翼舵机带动左右两个副翼相互反向转动实现悬停飞行；

D、悬停过程中陀螺仪实时检测飞行状态，控制电路控制水平尾翼舵机、垂直尾翼舵机分别带动水平尾翼、垂直尾翼进行微调控制保持飞行平稳。

一种用于智能控制模型飞机的一键侧身翻滚方法，所述遥控器上设有侧身翻滚按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的侧身翻滚按钮；

B、控制电路控制副翼舵机带动左右两个副翼相互反向转动使飞机发生侧翻；

C、陀螺仪检测机身侧身翻滚360度后左右两个副翼复位；

D、侧身翻滚过程中陀螺仪实时检测飞行状态，控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼转动进行微调控制保持飞行平稳。

一种用于智能控制模型飞机的一键翻滚方法，所述遥控器上设有翻滚按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的翻滚按钮；

B、控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼转动上翘使机尾下压直至机身翻滚360度；

C、陀螺仪检测机身翻滚360度后水平尾翼复位。

一种用于智能控制模型飞机的一键倒飞方法，所述遥控器上设有侧身翻滚按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的侧身翻滚按钮；

B、控制电路控制副翼舵机带动左右两个副翼相互反向转动使飞机发生侧翻；

C、陀螺仪检测机身侧身翻滚180度后左右两个副翼复位；

D、侧身翻滚过程中陀螺仪实时检测飞行状态，控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼转动进行微调控制保持飞行平稳。

本发明至少具有以下有益效果：本发明通过在控制电路中增加陀螺仪以检测飞行状态传送至控制单元，并通过相关舵机进行调整控制增加了飞行操控的容易程度，并可以增加设置相关特征功能按钮，实现智能一键特技飞行操作，降低了操控难度，提升了用户体验。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例中智能控制模型飞机的第一斜视图；

图2是本发明实施例中智能控制模型飞机的第二斜视图；

图3是本发明实施例中智能控制模型飞机的爆炸图

图4是图3的局部放大图；

图5是本发明实施例中智能控制模型飞机的局部剖视图；

图6是本发明实施例中智能控制模型飞机的一键悬停动作示意图；

图7是本发明实施例中智能控制模型飞机的一键侧身翻滚动作示意图；

图8是本发明实施例中智能控制模型飞机的一键翻滚动作示意图；

图9是本发明实施例中智能控制模型飞机的一键倒飞动作示意图

图10、图11是本发明实施例中智能控制模型飞机的自动稳定动作示意图。

主要元件符号说明：

1-智能控制模型飞机；2-机身；3-左机翼；4-右机翼；5-左副翼；6-右副翼；7-垂直尾翼；8-水平尾翼；9-螺旋桨；10-第一连杆；11-第二连杆；12-第三连杆；13-第四连杆；14-副翼舵机；15-水平尾翼舵机；16-垂直尾翼舵机；17-驱动装置；18-头罩；19-盖子；20-电源；21-开口；22-第一摇杆；23-第二摇杆；24-第三摇杆；25-第一拉伸块；26-第二拉伸块；27-第三拉伸块；28-第四拉伸块。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：在本发明中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例

请一并参阅1-图5，本实施例提供了一种智能控制模型飞机1，该智能控制模型飞机1包括遥控器(图中未示出)、机身2、控制电路、电源20、一个以上驱动装置17和螺旋桨9。优选地，驱动装置17和螺旋桨9为一个，设置于机身2头部。优选地，机身2的头部还设置有头罩18，头罩18上与机身2可拆卸连接，使得可以打开头罩18以维护驱动装置17和螺旋桨9。

其中，机身2的形状为固定翼状机身2，机身2两侧分别设有左机翼3和右机翼4，机身2的尾部设有水平尾翼8和垂直尾翼7。控制电路、电源20、驱动装置17和螺旋桨9设置于机身2上，驱动装置17包括电机和传动机构，电机的输出轴与传动机构传动连接，传动机构又传动连接螺旋桨9，其中传动机构包括转轴、套设在转轴上的齿轮等结构。优选地，机身2的上表面设置有开口21，开口21配置有可拆卸的盖子19，电源20可拆卸地设置在开口21内。由此，能够打开盖子19取出电源20对其进行充电或者更换电源20，使智能控制模型飞机1能够长期使用。

由此，当电机启动时，电机带动传动机构，传动机构最终带动螺旋桨9转动，螺旋桨9转动提供智能控制模型飞机1所需的动力。遥控器通过其上的反射单元，将控制指令经控制电路上的接收单元传输到控制电路上的控制单元，以实现操控。

控制电路上还设有陀螺仪用以检测飞行状态传送至控制单元，优选地，陀螺仪为六轴陀螺仪。左机翼3上铰接有一左副翼5，右机翼4上铰接有一右副翼6。在机身2尾部，水平尾翼8和垂直尾翼7与机身2铰接。机身2上设有一副翼舵机14在控制电路控制下带动左副翼5和右副翼6相互反向转动，机身2上设有一水平尾翼舵机15在控制电路控制下带动水平尾翼8上下转动，机身2上设有一垂直尾翼舵机16在控制电路控制下带动垂直尾翼7左右转动。

其中，副翼舵机14通过其上的摇杆左右两端分别各铰接一根连杆再铰接到左右副翼6带动转动。具体地，副翼舵机14的输出端设置的摇杆为第一摇杆22，第一摇杆22的左侧铰接有第一连杆10，第一摇杆22的右侧铰接有第二连杆11，如此，第一摇杆22无论是往左还是往右摆动，第一连杆10和第二连杆11的运动方向相反。第一连杆10与固定于左副翼5的第一拉伸块25铰接，第二连杆11与固定于右副翼6的第二拉伸块26铰接，由此，当第一摇杆22左右摆动时，能够最终带动左副翼5和右副翼6相互反向转动，便于智能控制模型飞机1保持平衡，而当第一摇杆22朝一个方向运动时，左副翼5和右副翼6分别向相反的方向转动，使得智能控制模型飞机1侧面翻转。

其中，水平尾翼舵机15通过其上的摇杆铰接一根连杆再铰接到水平尾翼8带动转动。具体地，水平尾翼舵机15的输出端设置的摇杆为第二摇杆23，第二摇杆23铰接有第三连杆12，第三连杆12与固定于水平尾翼8的第三拉伸块27铰接，由此，当第二摇杆23前后摆动时，带动第三连杆12前后移动，第三连杆12通过第三拉伸块27带动水平尾翼8相对于水平面发生向上或向下的转动，依据空气动力学，尾部受到向上或向下的压力，最终使得机身2上翘或下翘。

其中，垂直尾翼舵机16通过其上的摇杆铰接一根连杆再铰接到垂直尾翼7带动转动。具体地，垂直尾翼舵机16的输出端设置的摇杆为第三摇杆24，第三摇杆24铰接有第四连杆13，第四连杆13与固定于垂直尾翼7的第四拉伸块28铰接，由此，当第三摇杆24前后摆动时，带动第四连杆13前后移动，第四连杆13通过第四拉伸块28带动垂直尾翼相对于机身2向左或向右转动，最终使得机身2向左或向右转弯。

本实施例中，第一拉伸块25、第二拉伸块26、第三拉伸块27、第四拉伸块28优选具有相同的结构组成和形状，以第一拉伸块为例，其包括连为一体的拉伸部、限位部和固定部，拉伸部为长条状结构且与第一连杆铰接，限位部为片状结构，位于拉伸部和固定部之间，限位部与固定部垂直，也与拉伸部垂直，限位部埋设在对应的机翼内，以实现与对应机翼之间的可靠固定连接。

本实施例中，当控制单元接收到某一智能控制模型飞机1的动作指令后，可启动控制单元内预先存储的控制程序，驱动相应的舵机，使舵机带动相应的副翼或者尾翼转动，在执行预设的动作时，由于陀螺仪能够实时检测机身2的姿态并反馈给控制单元，能够实时调整对应的舵机运行状态，对机身2姿态进行修正，实现闭环自主控制，降低了操控难度，提升了用户体验。

基于本实施例提供的智能控制模型飞机1，如图6所示，本实施例还提供了一种用于智能控制模型飞机1的一键悬停方法，遥控器上设有悬停按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的悬停按钮；

B、控制电路控制水平尾翼舵机15带动水平尾翼8转动上翘，使机尾受下压直至机身2竖直；

C、陀螺仪检测机身2竖直后，控制电路控制水平尾翼舵机15带动水平尾翼8复位同时控制副翼舵机14带动左右两个副翼5、6相互反向转动实现悬停飞行；

D、悬停过程中陀螺仪实时检测飞行状态，控制电路控制水平尾翼舵机15、垂直尾翼舵机16分别带动水平尾翼8、垂直尾翼7进行微调控制保持飞行平稳。

如图7所示，本实施例还提供了一种用于智能控制模型飞机1的一键侧身翻滚方法，遥控器上设有侧身翻滚按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的侧身翻滚按钮；

B、控制电路控制副翼舵机14带动左右两个副翼5、6相互反向转动，从而使左右两翼受力发生变化，一侧上抬，一侧下压，使飞机发生侧翻；

C、陀螺仪检测机身2侧身翻滚360度后左右两个副翼5、6复位；

D、侧身翻滚过程中陀螺仪实时检测飞行状态，控制电路控制水平尾翼舵机15带动水平尾翼8转动进行微调控制保持飞行平稳。

如图8所示，本实施例还提供了一种用于智能控制模型飞机1的一键翻滚方法，遥控器上设有翻滚按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的翻滚按钮；

B、控制电路控制水平尾翼舵机15带动水平尾翼8转动上翘，使机尾下压直至机身2翻滚360度；

C、陀螺仪检测机身2翻滚360度后水平尾翼8复位。

如图9所示，本实施例还提供了一种用于智能控制模型飞机1的一键倒飞方法，遥控器上设有侧身翻滚按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的侧身翻滚按钮；

B、控制电路控制副翼舵机14带动左右两个副翼5、6相互反向转动，从而使左右两翼受力发生变化，一侧上抬，一侧下压，使飞机发生侧翻；

C、陀螺仪检测机身2侧身翻滚180度后左右两个副翼5、6复位；

D、侧身翻滚过程中陀螺仪实时检测飞行状态，控制电路控制水平尾翼舵机15带动水平尾翼8转动进行微调控制保持飞行平稳。

如图10、图11所示，本实施例还提供了一种用于智能控制模型飞机1

的自动稳定方法，包括以下步骤：

A、操作遥控器加速或减速，速度发生变化时，会导致机身前后受力发

生变化打破原有平衡，机身头部会产生上仰或向下俯冲的趋势；

B、陀螺仪实时检测飞机俯仰角度变化，控制电路控制水平尾翼舵机15带动水平尾翼8转动，如机身头部上仰则水平尾翼8下摆，如机身头部向下俯冲则水平尾翼8上翘，使机身受力回复平衡，从而飞机保持稳定。

本实施例中，通过在控制电路中增加陀螺仪以检测飞行状态传送至控制单元，并通过相关舵机进行调整控制增加了飞行操控的容易程度，并可以增加设置相关特征功能按钮(优选一键悬停、一键侧身翻滚、一键翻滚和一键倒飞)，实现智能一键特技飞行操作，降低了操控难度，提升了用户体验。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种智能控制模型飞机，所述智能控制模型飞机包括遥控器、机身、控制电路、电源、一个以上驱动装置和螺旋桨，机身上设有左右机翼，所述控制电路、电源、驱动装置和螺旋桨设置于机身上，所述驱动装置包括电机和传动机构，所述遥控器通过其上的反射单元将控制指令经控制电路上的接收单元传输到控制单元实现操控，其特征在于：

所述控制电路上还设有陀螺仪用以检测飞行状态传送至控制单元，所述左右机翼上各铰接有一副翼，所述机身尾部还铰接有一水平尾翼和垂直尾翼，所述机身上设有一副翼舵机在控制电路控制下带动左右两个副翼相互反向转动，所述机身上设有一水平尾翼舵机在控制电路控制下带动水平尾翼上下转动，所述机身上设有一垂直尾翼舵机在控制电路控制下带动垂直尾翼左右转动。

2.如权利要求1所述的智能控制模型飞机，其特征在于，所述驱动装置和螺旋桨为一个，设置于机身头部。

3.如权利要求2所述的智能控制模型飞机，其特征在于，所述陀螺仪为六轴陀螺仪。

4.如权利要求3所述的智能控制模型飞机，其特征在于，所述副翼舵机通过其上的摇杆左右两端分别各铰接一根连杆再铰接到左右副翼带动转动。

5.如权利要求4所述的智能控制模型飞机，其特征在于，所述水平尾翼舵机通过其上的摇杆铰接一根连杆再铰接到水平尾翼带动转动。

6.如权利要求5所述的智能控制模型飞机，其特征在于，所述垂直尾翼舵机通过其上的摇杆铰接一根连杆再铰接到垂直尾翼带动转动。

7.一种用于如1至6任一权利要求所述的智能控制模型飞机的一键悬停方法，所述遥控器上设有悬停按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的悬停按钮；

B、控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼转动上翘使机尾下压直至机身竖直；

C、陀螺仪检测机身竖直后，控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼复位同时控制副翼舵机带动左右两个副翼相互反向转动实现悬停飞行；

D、悬停过程中陀螺仪实时检测飞行状态，控制电路控制水平尾翼舵机、垂直尾翼舵机分别带动水平尾翼、垂直尾翼进行微调控制保持飞行平稳。

8.一种用于如1至6任一权利要求所述的智能控制模型飞机的一键侧身翻滚方法，所述遥控器上设有侧身翻滚按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的侧身翻滚按钮；

B、控制电路控制副翼舵机带动左右两个副翼相互反向转动使飞机发生侧翻；

C、陀螺仪检测机身侧身翻滚360度后左右两个副翼复位；

D、侧身翻滚过程中陀螺仪实时检测飞行状态，控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼转动进行微调控制保持飞行平稳。

9.一种用于如1至6任一权利要求所述的智能控制模型飞机的一键翻滚方法，所述遥控器上设有翻滚按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的翻滚按钮；

B、控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼转动上翘使机尾下压直至机身翻滚360度；

C、陀螺仪检测机身翻滚360度后水平尾翼复位。

10.一种用于如1至6任一权利要求所述的智能控制模型飞机的一键倒飞方法，所述遥控器上设有侧身翻滚按钮，包括以下步骤：

A、按动遥控器上设有的侧身翻滚按钮；

B、控制电路控制副翼舵机带动左右两个副翼相互反向转动使飞机发生侧翻；

C、陀螺仪检测机身侧身翻滚180度后左右两个副翼复位；

D、侧身翻滚过程中陀螺仪实时检测飞行状态，控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼转动进行微调控制保持飞行平稳。

11.一种用于如1至6任一权利要求所述的智能控制模型飞机的自动稳定方法，包括以下步骤：

A、操作遥控器加速或减速；

B、陀螺仪实时检测飞机俯仰角度变化，控制电路控制水平尾翼舵机带动水平尾翼转动使飞机保持稳定。